学院以人才培养为核心，坚持教学与科研紧密结合，在现代机构学及先进机器人技术、航空先进制造技术及工艺装备、高性能整体构件一体化成形及连接技术、微机电控制及检测技术、数字化集成制造与信息化管理、以及微纳制造与生物加工等学科交叉前沿理论与技术等方向上形成了自己的特色和优势。学院积极进行科研教学环境建设，已建有数字化设计与制造技术北京市重点实验室、飞行器装配机器人装备北京市重点实验室、国防科技工业高效数控加工技术研究应用中心、机械工业数控加工工艺技术与装备工程实验室、中国机械工业联合会机械工业服务机器人技术重点实验室等一批重点实验室/研究中心。

本科培养计划在学校公共课程基础上，为学生构建了以力学/电学、设计、制造、控制/检测、信息5大模块为基础的核心课程体系。2006年率先通过了“中国高等学校机械工程专业本科教育认证”。2008年以来，机械工程及自动化专业获得教育部首批“专业综合改革试点”、“卓越工程师教育培养计划”、“国家级工程实践教育中心”、“高等学校特色专业”、以及“北京市机械工程实验教学示范中心”等。

学院与多所国际知名大学建立了长期的合作关系，并选拔高年级优秀生参加与英、法、意大利、丹麦等国互换学生合作培养计划。学院实行优秀生免试推荐进入硕士、博士研究生培养的制度，并定期派送优秀学生赴英、法等知名大学攻读硕士学位。